钽电容器线路应用注意事项(二)
发布时间:2013-4-1
AVX钽电容代理前面介绍过关于
AVX钽电容工作电压、纹波电压与纹波电流相关的注意事项,下面我们来讲讲如何有效地防止输入电流冲击。由于钽电容器的等效串联电阻较小,当用于DC-DC转换器、充电电池驱动等阻抗较小的线路时,电容器有可能流过较大的冲击电流,因此在设计和使用时,需要采取相应的措施。例如图1中,设电源内阻Re约为0,保护电阻Z=0, ESR=100mΩ,DC供电电压E=10V有
冲击电流(A)= E/Re
=10V/100mΩ
=100A
可见无保护电阻时冲击电流很大。
图1
抑制冲击电流主要有以下几种方式:a.电阻器方式;b.电阻器+可控硅方式;c.电阻器+继电器方式;d.电源热敏电阻;e.电感器+二极管方式
(1)电阻器方式
图2
*击电流大致如下:
冲击电流(A)= E/(R+ESR+Re)
*一般电源内阻和ESR较小,冲击电流主要由R限定。
* 使用此方法可以简单而明确地抑制电流,但限流电阻R造成无谓的功率消耗和电压的下降。
(2)电阻器+可控硅方式
图3
* 冲击电流与电阻器方式完全相同。
* 开机瞬间可控硅不导通,由R进行限流,正常工作时可控硅导通,电流主要由其通过,几乎不会因为R的接入而引起电压下降。
* 可控硅的规格型号可根据电源电压及负载工作电流选定。
(3)电阻器+继电器方式
图4
* 冲击电流与电阻器方式完全相同。
* 开机瞬间继电器不吸合,由R进行限流,正常工作时继电器导通,电流主要由其触点通过,几乎不会因为R的接入而引起电压下降。
* 可控硅线圈可由该电源供电,亦可由其他控制电源供电,规格型号可根据电源电压及负载工作电流选定。
(4)电源热敏电阻
图5
* 利用电源热敏电阻的温度特性来抑制冲击电流,常温下电阻值较大,一般为数欧姆~十几欧姆,高温下其阻值则下降到1Ω以下。刚开机时热敏电阻温度较低,阻值大,从而可以抑制冲击电流,正常工作时热敏电阻温度上升电阻下降,因而可以降低输出损耗(电压下降)。
* 热敏电阻具有热常数,关闭开关时不能马上回到开始时的大电阻,因此ON/OFF之间的间隔时间较短时,没有电流抑制能力。
(5)电感线圈+二极管方式
图6
* 在用镍镉充电电池、蓄电池等内部阻抗很小的电池驱动的线路上,打开电源时线路中的低ESR电容器有可能通过极大的冲击电流。
* 利用电感线圈可以防止瞬间的冲击电流。
* 一般使用带磁芯电感线圈。
*
AVX钽电容代理图中二极管用于吸收电感线圈产生的反电动势。